混合空気温度計算機の使い方
- 温度単位を選択 — ℃(セルシウス度)、°F(ファーレンハイト度)、または K(ケルビン)から選びます。
- 各空気流の風量(質量)と温度を入力 — 外気(OA)や還気(RA)などの各系統の風量と温度を設定します。
- 系統の追加・削除 — 必要に応じて「空気流を追加」または「削除」ボタンを利用します。
- 混合空気温度(T_mix)を確認 — 入力値に応じてリアルタイムで加重平均温度が算出されます。
混合空気温度の計算式と理論
外気と還気が混合する際の基本計算式は、風量(または質量)による加重平均で表されます。
T_mix = ( Σ mᵢ · Tᵢ ) / ( Σ mᵢ )
この式は、比熱 $c_p$ が一定であると仮定した場合の熱エネルギーバランス式から導出されます。
Σ mᵢ · c_p · Tᵢ = (Σ mᵢ) · c_p · T_mix
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| mᵢ | 系統 i の質量流量(または風量) |
| Tᵢ | 系統 i の空気温度 |
前提条件と計算の限界
- 比熱の一致: すべての空気流の比熱 $c_p$ が同等であることを前提としています(湿度の影響や湿り空気線図に基づく精密なエンタルピー計算が必要な場合は注意が必要です)。
- 熱損失なし: 混合過程において外部との熱移動や水分状態の相変化(結露・蒸発など)が発生しない断熱混合を想定しています。
混合空気温度計算の活用場面
- 空調設備(HVAC)の設計 — 外気(OA)と還気(RA)の混合点におけるコイル入口温度の簡易シミュレーション。
- プラント・工場換気 — 温風と冷風の混合プロセスにおける排気・給気温度の予測。
- 実験室・クリーンルーム — 複数系統の供給気体を混合する際のプロセス温度管理。
混合空気温度計算機は、風量比率に応じた温度変化を素早く算出できる最もシンプルで効果的なツールです。